專利名稱：通過(guò)主動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制實(shí)現(xiàn)可選擇的單向離合器或機(jī)械二極管的接合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有可選擇的單向離合器的變速器。
背景技術(shù)：
該部分的綜述只是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明涉及車輛動(dòng)力系內(nèi)的具有可選擇的單向離合器的變速器，該單向離合器用 于選擇性地將扭矩從輸入部件傳輸?shù)捷敵霾考?。一種潛在實(shí)施方案包括可選擇的單向離合 器，與旋轉(zhuǎn)輸入離合器組合使用，所述旋轉(zhuǎn)輸入離合器打滑以在前進(jìn)和倒車方向上接合。離 合器接合可以通過(guò)多種已知的方法完成。在摩擦離合器接合結(jié)構(gòu)中，所述變速器內(nèi)的一個(gè) 或多個(gè)離合器打滑并且逐漸接合，以便逐漸將來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩傳輸?shù)剿鲎兯倨饔?于啟動(dòng)。在無(wú)摩擦離合器接合結(jié)構(gòu)中，離合器接合在沒(méi)有離合器打滑的情況下進(jìn)行，這就要 求在接合發(fā)生之前需要使離合器同步。變速器以多種變速器檔位狀態(tài)之一工作，限定了施加在所述輸出部件上的扭矩的 方向，和描述施加在所述輸入部件的扭矩和所述輸出部件上的扭矩的關(guān)系的傳動(dòng)比。示例 性的變速器，包括八個(gè)傳動(dòng)檔位，包括六個(gè)前進(jìn)檔，一個(gè)倒車檔，和一個(gè)空檔檔位。一種裝配自動(dòng)變速器的車輛動(dòng)力系可以包括位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的變 矩器。在替代方案中，可以將飛輪和隔離器結(jié)構(gòu)用在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間。某些自動(dòng) 變速器包括低速/倒車制動(dòng)離合器和單向離合器，以便當(dāng)輸入離合器打滑時(shí)沿正向和反向 提供反扭矩，從而在沒(méi)有變矩器的情況下啟動(dòng)所述車輛。單向離合器被用于多種用途，以便將來(lái)自第一可旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)部件或輸入部件如輸入 座圈或第一連結(jié)板的動(dòng)力，選擇性輸入到第二獨(dú)立的從動(dòng)部件或輸出部件，如輸出座圈或 第二連結(jié)板。在使用時(shí)，當(dāng)所述傳動(dòng)部件相對(duì)從動(dòng)部件沿一個(gè)第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所述離合器 傳輸扭矩。當(dāng)所述傳動(dòng)部件相對(duì)從動(dòng)部件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)方向是沿相反的或第二方向時(shí)，所述 離合器會(huì)釋放或使傳動(dòng)部件與從動(dòng)部件分離。一旦釋放，所述傳動(dòng)部件即可沿所述第二相 反的方向相對(duì)所述從動(dòng)部件自由旋轉(zhuǎn)。在該模式下，所述單向離合器是自由的以超速或" 超越“。超越使得所述車輛能夠以慣性滑行運(yùn)動(dòng)方式行進(jìn)，所述傳動(dòng)系與所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離， 以便消除與所述傳動(dòng)系旋轉(zhuǎn)所述發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的損失。發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)是一種操作，借此減少輸送到所述傳動(dòng)部件的扭矩，維持所述傳動(dòng)部 件和從動(dòng)部件之間的連結(jié)連接，并通過(guò)該連接傳遞在所施加的動(dòng)力以及發(fā)動(dòng)機(jī)中的泵送力 減小的情況下由旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)而產(chǎn)生的反扭矩，從而減慢了從動(dòng)部件。單向離合器的超越使 所述傳動(dòng)部件和所述從動(dòng)部件分離，與發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)操作不一致。在裝配有按上文所述方式 工作的單向離合器的發(fā)動(dòng)機(jī)中的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)需要額外部件，例如，額外的離合器，以便選擇 性地將所述傳動(dòng)部件與所述從動(dòng)部件連結(jié)，以便完成發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。在示例性的前輪驅(qū)動(dòng)、六速自動(dòng)車輛變速器的、采用三個(gè)齒輪組和五個(gè)扭矩傳輸 部件(離合器)結(jié)構(gòu)，所述離合器之一，以下被稱作低速和倒車離合器，僅被用于手動(dòng)低速和倒車。在所述前進(jìn)模式的第一檔時(shí)，所述低速和倒車離合器是分離的。所述低速和倒車離 合器的輸入和輸出部件之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樽饔迷谒龅退俸偷管囯x合器的輸入部件 所連接的單向離合器上的反扭矩阻止了旋轉(zhuǎn)。不過(guò)，在所有其他前進(jìn)檔上，驅(qū)動(dòng)模式的第二 至第六檔，因?yàn)閼?yīng)用了所述變速器中的一個(gè)或多個(gè)其他離合器，所以沒(méi)有反扭矩作用在所 述單向離合器上。因此，所述單向離合器超越并且在所述低速和倒車離合器部件之間存在 相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所述低速和倒車離合器輸入和輸出部件之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速隨著每一次后續(xù)的檔位 變化而增加。正如熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，分離的多片離合器，根據(jù)各種條件，當(dāng)所述 輸入和輸出部件之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生阻力。分離的多片離合器的一個(gè)特征是，隨著 所述輸入和輸出部件之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速的增加，通常伴隨著阻力增加或旋轉(zhuǎn)損失增加。這種 旋轉(zhuǎn)損失導(dǎo)致了燃油經(jīng)濟(jì)性降低。由于所述低速和倒車離合器在所述的具有這種特定齒輪 組和離合器結(jié)構(gòu)的示例性六速自動(dòng)變速器的所有前進(jìn)檔上是分離的，并且大部分變速器工 作模式處于前進(jìn)傳動(dòng)比，所述變速器的可觀數(shù)量的總的旋轉(zhuǎn)損失可歸因于所述分離的低速 和倒車離合器上的阻力。一種可選擇的單向離合器(SOWC)的基本工作方式方面類似于單向離合器。不過(guò)， 根據(jù)其設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，SOffC能夠在一個(gè)或兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上在傳動(dòng)和從動(dòng)部件之間產(chǎn)生機(jī)械連 接。另外，根據(jù)其設(shè)計(jì)，SOWC能夠在一個(gè)或兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上超速。一般，SOWC包括一個(gè)可外 部操縱的選擇機(jī)構(gòu)，從而，當(dāng)移動(dòng)到第二，甚至可能是第三個(gè)位置時(shí)，控制所述裝置的工作 模式。一種代替了如上文所述的單向離合器和低速和倒車離合器結(jié)構(gòu)的SOWC降低了所述 變速器的零件復(fù)雜性，降低了所述變速器的重量和成本，并且減少了總的旋轉(zhuǎn)損失。SOffC的傳動(dòng)部件向從動(dòng)部件傳輸扭矩的能力取決于所述SOWC的接合扭矩傳輸?shù)?元件(通常是滾輪，楔塊，搖桿，或支柱等)能否自由接合相鄰部件中的一個(gè)或多個(gè)凸輪，切 口，凹口，或類似特征。類似地，所述傳動(dòng)部件沿一個(gè)或兩個(gè)方向相對(duì)所述從動(dòng)部件超越的 能力同樣取決于所述接合元件是否能夠與相鄰的部件自由地相互作用。一般，將可旋轉(zhuǎn)卡 環(huán)或選擇器板用于完成這一任務(wù)，通過(guò)允許或限制在所述傳動(dòng)和從動(dòng)部件之間的扭矩傳輸 元件接合。其他類似的離合器設(shè)計(jì)為本領(lǐng)域所公知，并且能夠用作單向離合器裝置，包括同 步裝置和爪形離合器?？梢韵胂裨S多能夠發(fā)揮SOWC作用的多種離合器設(shè)計(jì)，并且，本公開(kāi) 并非意圖局限于本文所披露的這些具體的示例性實(shí)施方案。根據(jù)其應(yīng)用，SOWC可以被設(shè)計(jì)成以兩種模式或三種模式工作。本發(fā)明重點(diǎn)介紹雙 模式S0WC。具體講，本發(fā)明涉及能夠?qū)崿F(xiàn)第一分離式和第二接合模式的S0WC。所述分離 模式包括所述SOWC以單向離合器形式工作，如上文所述，可以沿前進(jìn)方向傳輸扭矩和沿反 方向超越。所述接合模式，包括鎖定所述離合器，阻止所述傳動(dòng)部件沿任一個(gè)方向的相對(duì)旋 轉(zhuǎn)。在所述接合模式下，所述離合器運(yùn)行沿前進(jìn)方向和倒車方向傳輸扭矩。兩種模式之間 的選擇，包括驅(qū)動(dòng)選擇機(jī)構(gòu)，例如，在環(huán)形位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)卡環(huán)或選擇器板，以下簡(jiǎn)稱為選擇 器板。如上文所述，將無(wú)摩擦接合SOWC從分離狀態(tài)轉(zhuǎn)換到接合狀態(tài)，需要所述SOWC中的 零滑移條件。零滑移要求所述傳動(dòng)部件和所述從動(dòng)部件處在相同的速度。所述從動(dòng)部件直 接與包括所述車輛的車輪的傳動(dòng)系連接。所述從動(dòng)部件的速度不能在不影響車輛運(yùn)動(dòng)和操 縱性的情況下突然改變。一種控制傳動(dòng)部件的速度以在SOWC中實(shí)現(xiàn)零滑移的方法將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
一種車輛動(dòng)力系，包括電動(dòng)機(jī)械的變速器，該變速器包括無(wú)摩擦接合可選擇的單 向離合器，該單向離合器與內(nèi)燃機(jī)機(jī)械操作地連接從而適于選擇性地將機(jī)械動(dòng)力傳輸給輸 出部件。一種控制所述動(dòng)力系的方法，包括監(jiān)測(cè)變速器輸出速度，監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度，和 監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)請(qǐng)求。當(dāng)存在所述發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)所述變速器輸出速度確定目標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度。將所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速命令為所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度。當(dāng)存在所述發(fā)動(dòng)機(jī) 制動(dòng)請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)所述變速器輸出速度和所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度確定可選擇的單向離合器轉(zhuǎn) 差速度。所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度被用于進(jìn)一步命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而產(chǎn) 生為零的可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度。并且當(dāng)所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度等于零 時(shí)，接合所述可選擇的單向離合器。


下面將以舉例形式，結(jié)合附圖對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明，其中 圖1示意性表示根據(jù)本發(fā)明的示例性動(dòng)力系10的符號(hào)圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性離合表，說(shuō)明為了實(shí)現(xiàn)各種變速器檔位狀態(tài)在示例性變速 器中各種離合器的工作；
圖3是采用了本發(fā)明的SOWC的示例性變速器的示意性局部剖視圖； 圖4和5表示在單向操作和全鎖定操作之間選擇的根據(jù)本發(fā)明的SOWC的剖視圖； 圖4表示本發(fā)明的SOWC的特征100，其一個(gè)接合元件處在下部位置，一個(gè)接合元件處在 上部位置；
圖5表示本發(fā)明的SOWC的特征100，兩個(gè)接合元件都處在上部位置； 圖6用圖表表示根據(jù)本發(fā)明的當(dāng)由手動(dòng)模式命令命令到第一檔時(shí)的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)制 動(dòng)事件；
圖7表示根據(jù)本發(fā)明的描述可以管理SOWC接合和分離的示例性過(guò)程的流程圖；和 圖8根據(jù)本發(fā)明的示意性表示包括采用ETC的控制系統(tǒng)的示例性動(dòng)力系。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)附圖，其中，附圖只是用于說(shuō)明某些示例性實(shí)施方案的，而不是要限定本發(fā)明 的范圍，圖1示意性表示根據(jù)本發(fā)明的示例性動(dòng)力系10的符號(hào)圖。所述動(dòng)力系包括發(fā)動(dòng)機(jī) 12，行星齒輪變速器14，和常規(guī)主減速器機(jī)構(gòu)16。行星齒輪變速器14，包括與發(fā)動(dòng)機(jī)12始終連接的輸入軸17，行星齒輪裝置18，和 與所述最終驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)16始終連接的輸出軸19。變矩器可位于發(fā)動(dòng)機(jī)12和輸入軸17之間。 如果沒(méi)有變矩器，隔離器就位于發(fā)動(dòng)機(jī)12和輸入軸17之間。行星齒輪裝置18，包括三個(gè)行 星齒輪組20，30和40。第一行星齒輪組20，包括太陽(yáng)齒輪部件22，環(huán)形齒輪部件M，和行星齒輪架組件 26。行星齒輪架組件沈，包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在齒輪架部件四上的并且與所述太陽(yáng)齒輪部件 22和環(huán)形齒輪部件M呈嚙合關(guān)系布置的多個(gè)小齒輪27。
第二行星齒輪組30，包括太陽(yáng)齒輪部件32，環(huán)形齒輪部件34，和行星齒輪架組件 36。行星齒輪架組件36，包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在齒輪架部件39上的并且與太陽(yáng)齒輪部件32 和環(huán)形部件34呈嚙合關(guān)系布置的多個(gè)小齒輪37。第三行星齒輪組40，包括太陽(yáng)齒輪部件42，環(huán)形齒輪部件44，和行星齒輪架組件 46。行星齒輪架組件46，包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在齒輪架部件49上的多個(gè)小齒輪47，48。小齒 輪47與太陽(yáng)齒輪部件42呈嚙合關(guān)系布置，小齒輪48與環(huán)形齒輪部件44呈嚙合關(guān)系布置。 環(huán)形齒輪部件34是與環(huán)形齒輪部件44是一體化的。第三行星齒輪組40是復(fù)合行星齒輪組。所述行星齒輪裝置還包括五個(gè)扭矩傳輸機(jī)構(gòu)50，52，54, 56和58。扭矩傳輸機(jī)構(gòu) 50，54，56是旋轉(zhuǎn)式扭矩傳輸機(jī)構(gòu)，通常被稱作離合器。離合器50，54，和56通常是例如具 有摩擦起動(dòng)構(gòu)造的多片離合器裝置。扭矩傳輸機(jī)構(gòu)52是固定式扭矩傳輸機(jī)構(gòu)，一般被稱作 制動(dòng)或反作用離合器。扭矩傳輸機(jī)構(gòu)58是S0WC。輸入軸17是與所述環(huán)形齒輪部件M始終連接的，而輸出軸19是與所述環(huán)形齒輪 部件44始終連接的。行星齒輪架組件沈通過(guò)離合器50可與太陽(yáng)齒輪部件42選擇性連接。 太陽(yáng)齒輪部件32通過(guò)制動(dòng)器52可與變速器殼60選擇性連接。行星齒輪架組件沈通過(guò)離 合器討可與太陽(yáng)齒輪部件32選擇性連接。環(huán)形齒輪部件M通過(guò)離合器56可與行星齒輪 架組件46選擇性連接。行星齒輪架組件36通過(guò)所述制動(dòng)單向離合器58可與變速器殼60 選擇性連接。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性離合表，說(shuō)明為了實(shí)現(xiàn)各種變速器檔位狀態(tài)在示例性 變速器中的各種離合器的操作。扭矩傳輸機(jī)構(gòu)50，52J4，56和58以兩兩組合形式選擇性 接合，以便在輸入軸17和輸出軸19之間提供六個(gè)前進(jìn)速度比和一個(gè)反向速度比。所述反向速度比是根據(jù)離合器M和S0WC58的接合建立的。該示例性反向速度比 的數(shù)值是3. 20。離合器M打滑以便反向啟動(dòng)車輛。所述第一正向速度比是根據(jù)離合器50和S0WC58的接合建立的。該示例性第一正 向速度比的數(shù)值是4. 06。離合器50打滑以便沿前進(jìn)方向啟動(dòng)車輛。所述第二正向速度比是根據(jù)離合器50和制動(dòng)器52的接合建立的。該示例性第二 正向速度比的數(shù)值是2. 37。所述第三正向速度比是根據(jù)離合器50、54的接合建立的。該示例性第三正向速度 比的數(shù)值是1.55。所述第四正向速度比是根據(jù)離合器50、56的接合建立的。該示例性第四正向速度 比的數(shù)值是1.16。所述第五正向速度比是根據(jù)離合器M、56的接合建立的。該示例性第五正向速度 比的數(shù)值是0. 85。第六正向速度比是根據(jù)制動(dòng)器52和離合器56的接合建立的。該示例性第六正向 速度比的數(shù)值是0. 67。如上文所述，用于圖1所示扭矩傳輸機(jī)構(gòu)的示例性接合計(jì)劃或離合計(jì)劃在圖2所 示真值表中示出。另外，圖2所示圖表示出了利用樣本齒比(未示出)獲得的比例步幅。例 如，所述第一和第二前進(jìn)速度比之間的步幅比是1. 71，而所述倒車和第一前進(jìn)比之間的步 幅比是-0.79。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是，還可以通過(guò)圖2所示真值表方便地確定所有單步幅前進(jìn)比的互換都是單個(gè)過(guò)渡變化，雙步幅前進(jìn)比的互換也都是單個(gè)過(guò)渡變 化。圖3是根據(jù)本發(fā)明的利用SOWC的示例性變速器的示意性局部剖視圖。如圖所示， 變速器14包括變速器殼60，該變速器殼包圍繞軸17旋轉(zhuǎn)的行星齒輪組30，40。SOffC 58的 位置如圖3所示。SOWC 58的外座圈70通過(guò)花鍵連接在變速器殼60上的齒槽72中。SOWC 58的內(nèi)座圈74通過(guò)花鍵連接在行星齒輪架組件36上。卡環(huán)76保持S0WC58在適當(dāng)位置。所述S0WC58可以是可控制的機(jī)械二極管離合器或可選擇的滾柱離合器設(shè)計(jì)。本 發(fā)明認(rèn)為其他可選擇的(可逆的)單向離合器可以按照本文所限定地與本發(fā)明一起使用。提供了用于使用液壓致動(dòng)活塞和復(fù)位彈簧機(jī)構(gòu)控制雙模式SOWC中的選擇器板位 置的示例性方法，該機(jī)構(gòu)是在前輪驅(qū)動(dòng)變速器中的閥體鑄件的一體形成的部分。在前輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器的一種示例性結(jié)構(gòu)中，所述閥體組件位于旋轉(zhuǎn)扭矩元件的 一側(cè)，對(duì)齊變速器箱并且通過(guò)定位接合銷和螺紋緊固件固定在所述變速器箱上。在所述閥 體內(nèi)部的內(nèi)表面上鑄造的另一個(gè)圓柱形外殼提供了包括活塞的孔，用于控制所述選擇器板 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并因此控制所述SOWC的工作模式。所述圓柱形孔特征的中心線垂直于所述變 速器的旋轉(zhuǎn)軸線，并且理想地位于與選擇器板的旋轉(zhuǎn)弧線相同的平面上。這使得所述SOWC 中的選擇器板和所述閥體中的液壓控制機(jī)構(gòu)之間可以直接機(jī)械連接。所述活塞與可移動(dòng)的致動(dòng)器板直接接觸。所述致動(dòng)器板上的特征，在這里是一個(gè) 槽，與安裝在所述SOWC上的選擇器板杠桿臂末端的選擇器杠桿對(duì)齊并且接合，從而形成所 述SOWC和液壓控制機(jī)構(gòu)之間的關(guān)節(jié)連接。還可以采用其他連接方法，如叉接合平板中的凹 口。硬阻擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在所述控制機(jī)構(gòu)的活塞孔中，限制所述致動(dòng)器板的軸向運(yùn)動(dòng)。所述阻 擋結(jié)構(gòu)具有雙重功能。首先，它們通過(guò)促進(jìn)所述致動(dòng)器板上的槽與所述SOWC上的選擇器杠 桿對(duì)齊，將所述閥體更容易連接在變速器上。其次，當(dāng)所述SOWC處于前進(jìn)模式時(shí)，它們阻止 所述SOWC中的選擇器板成為所述復(fù)位彈簧力的硬阻擋結(jié)構(gòu)。在倒車模式時(shí)，它們阻止所述 選擇器板成為所述活塞施加力的硬阻擋結(jié)構(gòu)，以便最小化所述SOWC的提前磨損或損壞。能量?jī)?chǔ)存裝置，如壓縮或復(fù)位彈簧，容納在引導(dǎo)外殼中，引導(dǎo)外殼同樣固定在所述 閥體內(nèi)部的內(nèi)表面上。所述彈簧在所述致動(dòng)器板上施加預(yù)定的力，以便將它偏壓到第一位 置。由于所述選擇器板杠桿臂是通過(guò)所述變速桿與所述致動(dòng)器板接合連接的，所以所述選 擇器板被保持在第一角度位置，而所述SOWC如上所述地僅以分離模式工作。不過(guò)，當(dāng)所述 傳動(dòng)部件沿第二旋轉(zhuǎn)或超越方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，復(fù)位彈簧力必須足以阻止所述SOWC內(nèi)的粘滯和 摩擦阻力導(dǎo)致所述選擇器板意外地從其第一角位置旋轉(zhuǎn)到第二角位置。由于所述致動(dòng)器板與活塞的底面接觸，所述復(fù)位彈簧力還將所述活塞向所述活塞 孔的上端偏壓。來(lái)自所述閥體上的專用通道的加壓自動(dòng)變速器流體通過(guò)入口孔引導(dǎo)至所述 活塞孔的上端。理想地，內(nèi)閥體部分中的液壓流體通道被規(guī)定為使得專用的SOWC控制通道 直接通過(guò)所述活塞孔的上端的下方，從而提供便捷的短流動(dòng)路線。當(dāng)所述變速器控制算法命令SOWC中的模式改變時(shí)，加壓的液壓流體通過(guò)所述專 用的通道進(jìn)入所述活塞孔的上端。所述活塞移動(dòng)到所述活塞孔的底部，壓縮所述復(fù)位彈簧， 同時(shí)將所述致動(dòng)器板移動(dòng)到其第二位置。由于所述選擇器板杠桿臂是通過(guò)變速桿與致動(dòng)器 板接合連接的，所以所述選擇器板被旋轉(zhuǎn)移動(dòng)到第二角度位置。因此，所述雙模式SOWC以 “倒車“模式工作，如上文所述。
有若干種已知的實(shí)施SOWC的方法。支柱，搖桿，滾輪，或楔塊是可用于選擇性接合 或分離所述離合器部件的不同的特征。圖4和5表示本發(fā)明的SOWC在單向運(yùn)行和全鎖定 運(yùn)行之間選擇的剖視圖。SOWC特征100包括第一部件105，第二部件110，選擇器板115，選 擇器板致動(dòng)特征120，第一接合元件130，第二接合元件135，兩個(gè)復(fù)位彈簧140，和兩個(gè)接合 特征150。第一部件105，第二部件110和選擇器板115可以是可繞公共旋轉(zhuǎn)軸線(未示出) 旋轉(zhuǎn)的特征。在替代方案中，這些部件之一可以是固定的，但仍然提供一個(gè)平面用于其他部 件在它上面旋轉(zhuǎn)。部件105和110的優(yōu)選形狀是圓形平板。選擇器板115被夾在以上兩 個(gè)部件之間，并且通常隨第二部件110移動(dòng)或保持固定。選擇器板115包括選擇器板致動(dòng) 特征120。選擇器板115可相對(duì)第二部件110以小旋轉(zhuǎn)角移動(dòng)，以便提供選擇器板致動(dòng)特征 120的校正運(yùn)動(dòng)。接合元件130和135，在該示例性實(shí)施方案表示為支柱，旋轉(zhuǎn)地定位到第 二部件110上，其方向大體上垂直于所述部件的半徑，并且提供由SOWC供應(yīng)的接合和分離 功能。每一個(gè)接合元件，當(dāng)處在上部位置時(shí)，固定地安置到第一部件105中的接合特征150 上，并且阻止第一部件105相對(duì)第二部件110沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。由于由復(fù)位彈簧140所施 加的力，所述接合元件通常處在上部位置。選擇器板115可以相對(duì)所述接合元件被致動(dòng)，以 便選擇器板致動(dòng)特征120可用于將所述接合元件之一下壓至下部位置。所述接合的阻止相 對(duì)旋轉(zhuǎn)的作用取決于所述相互作用的特征的幾何形狀。在該示例性實(shí)施方案中，如果兩個(gè) 接合特征處在上部位置，一個(gè)部件相對(duì)另一個(gè)部件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)是不可能的。如果一個(gè)接合 特征處在下部位置，所述離合器就可以沿通常被目前處于所述下部位置的接合特征所阻止 的方向超越。圖4表示SOWC特征100，一個(gè)接合元件處在下部位置，一個(gè)接合元件處在上部位 置。接合元件135處在上部位置并且安置在接合特征150上。結(jié)果，第一部件105不能相 對(duì)第二部件110旋轉(zhuǎn)至左側(cè)。不過(guò)，接合元件130處在下部位置。接合元件135對(duì)第一部 件105相對(duì)于第二部件110向右旋轉(zhuǎn)提供了大體上為零的阻力。當(dāng)出現(xiàn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)并且第一 部件105與接合元件135發(fā)生接觸時(shí)，接合元件135頂部的、接近水平的表面上的壓力造成 接合元件135向下旋轉(zhuǎn)。接合元件135的這種棘輪運(yùn)動(dòng)可以隨著后續(xù)的接合特征旋轉(zhuǎn)通過(guò) 接合元件135而繼續(xù)。圖5表示SOWC特征100，兩個(gè)接合元件都處在上部位置。選擇器板115是相對(duì)所 述接合元件被致動(dòng)，以便任何接合元件都不被下壓。結(jié)果，第一部件105和第二部件110的 相對(duì)旋轉(zhuǎn)是不可能的。每一個(gè)接合元件都安置在接合特征150上，并且對(duì)沿一個(gè)方向的旋 轉(zhuǎn)提供阻力?？梢岳斫獾氖?，SOffC的部件可以具有多個(gè)類似于SOWC特征100的特征，每一個(gè)都 被類似地致動(dòng)，以便允許或阻止沿任一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)，通過(guò)所述SOWC傳輸?shù)目偱ぞ胤植荚?所述SOWC特征之間。本領(lǐng)域已知的類似的SOWC特征是具有一對(duì)定位在搖桿的遠(yuǎn)端的接合 元件的搖桿機(jī)構(gòu)，與位于相對(duì)部件上的接合特征組合，基于所述搖桿的搖擺致動(dòng)，該搖桿機(jī) 構(gòu)同樣可阻止或允許相對(duì)旋轉(zhuǎn)。還可將滾輪或楔塊替換地用在多個(gè)部件中，這些部件中的 一個(gè)定位在另一個(gè)的徑向內(nèi)部，所述部件之間留有間隙?？梢灾聞?dòng)所述滾輪或楔塊在所述 間隙內(nèi)相互作用，以便沿一個(gè)或兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向選擇性地接合所述部件。如上文所述，當(dāng)把SOWC用于自動(dòng)變速器時(shí)，可以減少部件并且提高燃油效率。但 是，當(dāng)所述SOWC需要接合時(shí)，所述SOWC的兩端必須以相同的速度旋轉(zhuǎn)。在所述離合器接合之前，所述離合器內(nèi)的打滑必須大體上等于零。當(dāng)不接合時(shí)，所述SOWC像普通單向離合器那樣起作用，在第一檔時(shí)被鎖定，而在 其他檔位上時(shí)超越。在接合時(shí)，所述SOWC是沿兩個(gè)方向鎖定的，它能夠提供倒車檔和第一 檔發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。一旦所述SOWC處在接合模式，只要所述速度和檔位設(shè)置允許，它可以保持 接合。示例性SOWC可以在駐車、倒車、空檔、和一檔操作期間連續(xù)地保持在接合模式。例如， 當(dāng)變速器從駐車換擋至倒車檔或空檔時(shí)，所述SOWC保持接合以便準(zhǔn)備好所述倒車檔。如果 所述變速器保持處于倒車檔，所述SOWC保持接合。當(dāng)駕駛員將變速器換擋至前進(jìn)檔時(shí)，所 述SOWC可以保持接合直到車輛提速至超過(guò)閾值低速范圍的速度。一旦分離，只要所述車輛 保持高于所述閾值低速范圍，所述SOWC保持分離以便像普通單向離合器那樣起作用。披露 了控制SOWC的接合計(jì)劃的方法。切換至所述接合模式需要零滑移條件。能夠?qū)崿F(xiàn)切換至所述接合模式的SOWC中 的零滑移可以在多種環(huán)境下發(fā)生。一個(gè)條件存在于當(dāng)所述動(dòng)力系開(kāi)始處于駐車狀態(tài)且變速 器齒輪組處于靜止或零速條件。在上述條件下并且指示發(fā)動(dòng)機(jī)將要啟動(dòng)時(shí)，所述SOWC就可 以馬上接合，因?yàn)镾OWC的打滑為零。在所述分離模式下工作時(shí)，一旦所述車輛速度降低到所述閾值低速范圍內(nèi)，所述 SOWC就可以切換至所述接合模式，從而允許沿與發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)一致的反方向施加扭矩。如上 文所述，切換至接合模式要求離合器中的同步或零滑移狀態(tài)。所述傳動(dòng)和從動(dòng)部件的轉(zhuǎn)速 必須匹配，以便能夠零滑移切換至接合模式。所述從動(dòng)部件的速度是由所述傳動(dòng)系指定的， 并且不能在不影響車輛運(yùn)動(dòng)和操縱性的情況下突然改變。相反，披露了通過(guò)改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速匹配所述SOWC中的速度的方法，例如，通過(guò)采用電子節(jié)氣門控制(ETC)。與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸 轉(zhuǎn)速和變速器輸出軸轉(zhuǎn)速相關(guān)的變速器內(nèi)傳動(dòng)部件和從動(dòng)部件的實(shí)際轉(zhuǎn)速取決于變速器 的具體結(jié)構(gòu)。不過(guò)，在具有固定的目標(biāo)傳動(dòng)比(GR)的示例性變速器中在沒(méi)有打滑的情況下， 與變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速相關(guān)的變速器輸入軸的轉(zhuǎn)速可以通過(guò)以下公式計(jì)算
TransInputSpeed = GR 氺 TransOutputSpeed[1]
其中，TransInputSpeed是輸入軸轉(zhuǎn)速，而jTransOutputSpeed是輸出軸轉(zhuǎn)速。如上文 所述，變矩器通常被用在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間。在利用變矩器的系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸 的轉(zhuǎn)速到變速器輸入軸的轉(zhuǎn)速可以通過(guò)以下公式計(jì)算
EngineOu tpu tSpeed- TransInpu tSpeed + TCSlipSpeed [2] 其中份^//^ & /^ ^ ^/是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速，TTWiAS^ei/是變矩器轉(zhuǎn)差速度。變 矩器轉(zhuǎn)差速度受所述變矩器和所述部件的運(yùn)行的影響。變矩器轉(zhuǎn)差的預(yù)測(cè)可以通過(guò)模型或 其他適合精確預(yù)報(bào)動(dòng)力系運(yùn)行的技術(shù)實(shí)驗(yàn)地、經(jīng)驗(yàn)地、預(yù)測(cè)性完成，并且可以將多種預(yù)測(cè)曲 線用于不同的條件或運(yùn)行范圍。公式1和2的組合得出了以下公式 EngineOu tpu tSpeed- GR * TransOu tpu tSpeed + TCSlipSpeed [3] 通過(guò)利用所述傳動(dòng)比和變矩器轉(zhuǎn)差特性，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度和變速器輸出速度可彼此關(guān) 聯(lián)。因此，已知的變速器輸出速度或者在標(biāo)定在換擋結(jié)束時(shí)的某一時(shí)間上的輸出速度映射 可用于生成對(duì)使所述SOWC部件同步有用的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度。通過(guò)計(jì)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度，可以向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出指令從而快速調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)以實(shí) 現(xiàn)變速器內(nèi)的各期望速度。不過(guò)，該目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度可能包含誤差，這種誤差是由于噪 音數(shù)據(jù)和由于在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度的確定和發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)指令并達(dá)到所述指令速度的時(shí)間之間的時(shí)間段中出現(xiàn)的變速器輸出軸速度的變化造成的。通過(guò)直接地或確定SOWC部件 的速度在SOWC中所追蹤的打滑可被用于確定和追蹤反饋誤差補(bǔ)償值。該反饋誤差補(bǔ)償值 可用于修正或增大基于所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度的指令，并確保SOWC打滑為零。在一種實(shí)施方案中，一旦發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到所計(jì)算的零滑移條件，所述SOWC就接合，并 且所述ETC馬上停止。不過(guò)，為了確保成功的接合，披露了另一種實(shí)施方案，其中，將發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng)到略高于對(duì)應(yīng)于零滑移的速度，然后逐漸降低到通過(guò)包括零滑移的區(qū)間。高出 對(duì)應(yīng)于零滑移速度的速度增量可以是固定值或可以是根據(jù)測(cè)試結(jié)果、模擬或任何其他足以 預(yù)測(cè)變速器運(yùn)行的手段得出的可調(diào)節(jié)的值，并且可以被稱為標(biāo)定的速度增量。這樣，軸轉(zhuǎn)速 的瞬時(shí)狀態(tài)或不準(zhǔn)確的測(cè)量不會(huì)導(dǎo)致失敗的SOWC接合。如上文所述，只有當(dāng)所述車輛速度處在閾值低速范圍內(nèi)時(shí)所述接合模式的選擇才 能被實(shí)現(xiàn)。如果在車輛速度超過(guò)所述閾值低速范圍時(shí)駕駛員從前進(jìn)檔換回到空檔，所述 SOWC保持分離，直到所述速度降低到低于所述閥值。從前進(jìn)檔到倒車檔的進(jìn)庫(kù)換檔(rolling garage shift)僅在第一檔上并且當(dāng)所 述車輛速度低于閾值蠕動(dòng)速度時(shí)是允許的，處于或低于所述閾值低速范圍的上限的速度。 如果所述車輛速度高于所述閾值蠕動(dòng)速度，所述變速器換擋至空檔，并且所述SOWC保持分 離直到車輛速度恢復(fù)低于閾值蠕動(dòng)速度。一旦所述車輛速度降至低于所述閾值蠕動(dòng)速度， 所述SOWC就可以接合，并且所述倒車離合器能被實(shí)現(xiàn)。當(dāng)所述車輛速度處在所述閾值低速范圍內(nèi)并且變速器檔位狀態(tài)允許時(shí)，可以根據(jù) 所述車輛的運(yùn)行在所述分離模式和接合模式之間對(duì)所述SOWC進(jìn)行選擇。變速器控制邏輯， 關(guān)于車輛操作員意圖的處理信息，包括來(lái)自加速器和制動(dòng)踏板位置的輸入和車輛速度，根 據(jù)期望的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)激活或期望的車輛慣性滑行來(lái)選擇性命令SOWC模式。例如，如果車輛 速度低于所述閾值低速范圍，并且所述車輛操作員突然釋放油門踏板，車輛減速的意圖可 以被認(rèn)為是發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)請(qǐng)求。相應(yīng)地，當(dāng)所述車輛處在所述閾值低速范圍內(nèi)時(shí)，變速器控制 邏輯可以響應(yīng)于操作人員釋放所述油門踏板而通過(guò)所述SOWC命令發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。在一種披 露的實(shí)施方案中，在向前推進(jìn)操作時(shí)，所述SOWC只能在第一檔保持接合。不過(guò)，可以想像， 在不同的齒輪組結(jié)構(gòu)中，所述SOWC可以在更多的檔位上保持接合以便允許發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，例 如，發(fā)生在第二檔上，而且，本發(fā)明并非意圖局限于本文專門披露的具體實(shí)施方案。車輛操作員除了通過(guò)加速踏板和制動(dòng)踏板提供輸入之外，還可以通過(guò)手動(dòng)模式指 令變速器至第一檔來(lái)表明啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的意圖。當(dāng)發(fā)出向下調(diào)檔至第一檔的指令并且所 述車輛速度處在所述閾值低速范圍內(nèi)時(shí)，變速器邏輯發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)請(qǐng)求。如上文所述，所 述SOWC保持處在分離模式直到車輛速度處在所述閾值低速范圍內(nèi)。一旦所述接合模式能 夠?qū)崿F(xiàn)，變速器邏輯就指令所述SOWC上的打滑降低至零，然后所述SOWC接合，并且可以進(jìn) 行發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。圖6用圖表表示根據(jù)本發(fā)明的通過(guò)手動(dòng)模式命令至第一檔而命令的示例性發(fā)動(dòng) 機(jī)制動(dòng)事件。針對(duì)共同的時(shí)間尺度，繪制了制動(dòng)事件過(guò)程中與所述車輛動(dòng)力系關(guān)聯(lián)的多個(gè) 因素。被命令的檔位描述了請(qǐng)求的變速器檔位狀態(tài)。在示例性的曲線圖上，被命令的檔位 在第二檔位開(kāi)始并且在某一時(shí)刻被命令到第一檔位，與操作員通過(guò)示例性PRNDL選擇器手 動(dòng)選擇變速器在第一檔上運(yùn)行一致。用于第二檔實(shí)現(xiàn)離合器，例如，摩擦接合離合器的命令 壓力，從初始運(yùn)行水平降低至零。所需要的離合器反扭矩，是指最初通過(guò)所述第二檔上所有被應(yīng)用的離合器傳輸?shù)姆磁ぞ?，同時(shí)降低并且在換檔期間的過(guò)渡時(shí)間段上變大。如上文所 述，必須實(shí)現(xiàn)零滑移狀態(tài)以便將SOWC變換至接合模式。SOWC打滑始于某一起始非零值。經(jīng) 過(guò)所述過(guò)渡時(shí)間段，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速改變，例如，通過(guò)應(yīng)用ETC，達(dá)到能實(shí)現(xiàn)零滑移換檔的目標(biāo)速 度。在先前所應(yīng)用的變速器離合器分離之前，匹配所述SOWC內(nèi)的速度所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)變化 不可能出現(xiàn)，或者說(shuō)所述發(fā)動(dòng)機(jī)變化會(huì)導(dǎo)致車輛運(yùn)動(dòng)的可察覺(jué)的變化。應(yīng)當(dāng)指出的是，本文 所披露的例子用第二檔作為先前所應(yīng)用的變速器離合器。不過(guò)，為了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)或顯示適 應(yīng)SOWC接合的車輛速度而向第一檔的換檔可從任何前進(jìn)檔開(kāi)始。正在減速的車輛在為新 的車速做準(zhǔn)備時(shí)不需要經(jīng)歷所有的檔位。確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的適應(yīng)所述SOWC的改變的開(kāi)始 時(shí)間的一種示例性方法是基于所述先前所應(yīng)用的離合器的分離開(kāi)始所述改變，經(jīng)過(guò)所述過(guò) 渡時(shí)間段后打滑被降低至大體上為零，而所述SOWC隨后可以接合。在所述過(guò)渡時(shí)間段結(jié)束 時(shí)，第一檔實(shí)現(xiàn)離合器，例如，另一個(gè)摩擦接合離合器上的壓力，從零轉(zhuǎn)變到某個(gè)工作水平。 所述第一檔實(shí)現(xiàn)離合器上的壓力被命令至所述工作水平之后的某一時(shí)間，通過(guò)所述第一檔 實(shí)現(xiàn)離合器施加反扭矩，并且通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)降低車輛速度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
圖7表示說(shuō)明本發(fā)明示例性過(guò)程的流程圖，通過(guò)它可以管理SOWC接合和分離。過(guò) 程400始于程序塊402。在程序塊404處，確定所述SOWC鎖定狀態(tài)。如果所述SOWC沒(méi)有 鎖定，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊406。如果所述SOWC被鎖定，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊424。在 程序塊406處，確定所述車輛是否處在駐車狀態(tài)并且正在被啟動(dòng)。如果滿足這些條件，所述 過(guò)程就進(jìn)入程序塊422，并且所述SOWC被鎖定。如果不滿足這些條件，所述過(guò)程就進(jìn)入程 序塊408。在程序塊408處，確定所述車輛是否處在倒車檔狀態(tài)。如果滿足該條件，所述過(guò) 程就進(jìn)入程序塊422，并且所述SOWC被鎖定。如果不滿足該條件，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊 410。在程序塊410處，確定所述車輛是否正以低于閾值蠕動(dòng)速度的速度前進(jìn)并且所述變速 器被指示換到倒車檔。如果滿足這些條件，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊420，并且使所述離合器 同步以為被鎖定做準(zhǔn)備。如果不滿足這些條件，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊412。在程序塊412 處，確定所述車輛是否處在空檔狀態(tài)。如果滿足該條件，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊418。如果 不滿足該條件，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊414。在程序塊414處，確定所述車輛是否處在第一 檔。如果滿足該條件，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊416。如果不滿足該條件，所述過(guò)程就返回程 序塊402。在程序塊416處，確定操作員輸入是否指示需要的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。如果滿足該條 件，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊418。如果不滿足該條件，所述過(guò)程就返回程序塊402。在程序 塊418處，確定所述車輛是否處在所述閾值低速范圍內(nèi)。如果滿足該條件，所述過(guò)程就進(jìn)入 程序塊420，并且使所述離合器同步以為被鎖定做準(zhǔn)備。如果不滿足該條件，所述過(guò)程就返 回程序塊402。程序塊420，包括根據(jù)本文所披露的方法使所述SOWC同步的動(dòng)作。程序塊 422，包括根據(jù)本文所披露的方法鎖定所述S0WC。在程序塊424，確定所述車輛是否處在所 述閾值低速范圍內(nèi)。如果滿足該條件，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊426。如果不滿足該條件，所 述過(guò)程就進(jìn)入程序塊432，其中，所述SOWC是根據(jù)本文所披露的方法被分離。在程序塊似6 處，確定所述車輛是否處在第一檔以外的前進(jìn)檔上。如果不滿足該條件，所述過(guò)程就進(jìn)入程 序塊428。如果滿足該條件，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊432，其中，所述SOWC是根據(jù)本文所披 露的方法分離的。在程序塊4 處，確定所述車輛是否正在被競(jìng)技式啟動(dòng)(aggressively launched).如果不滿足該條件，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊430。如果滿足該條件，所述過(guò)程就 進(jìn)入程序塊432，其中，所述SOWC是根據(jù)本文所披露的方法分離的。在程序塊430處，確定操作員輸入是否指示希望車輛滑行進(jìn)入更高的/不同的檔位。如果不滿足該條件，所述過(guò) 程就返回程序塊402。如果滿足該條件，所述過(guò)程就進(jìn)入程序塊432，其中，所述SOWC是根 據(jù)本文所披露的方法分離的。如在過(guò)程400中由返回至程序塊402的路線所示，根據(jù)使用 的一個(gè)或多個(gè)控制模塊的細(xì)節(jié)希望使所述過(guò)程連續(xù)重復(fù)或周而復(fù)始地循環(huán)。圖8示意性表示根據(jù)本發(fā)明的包括采用ETC的控制系統(tǒng)的示例性動(dòng)力系。動(dòng)力系 200包括發(fā)動(dòng)機(jī)210，變速器220，和控制系統(tǒng)230。發(fā)動(dòng)機(jī)210通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸240為變 速器220提供扭矩。變速器220將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩轉(zhuǎn)化成輸出扭矩，并且通過(guò)變速器輸 出軸245將所述輸出扭矩提供給傳動(dòng)系(未示出)?？刂葡到y(tǒng)230，包括監(jiān)測(cè)軸240和245的 速度的電子模塊，執(zhí)行多個(gè)確定以支持按照本發(fā)明提供的方法將SOWC從分離狀態(tài)轉(zhuǎn)換至 接合狀態(tài)，并且為所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供ETC指令以便在所述SOWC中產(chǎn)生零滑移狀態(tài)。為了測(cè)定 所述軸的旋轉(zhuǎn)速度，轉(zhuǎn)速傳感器250是靠近軸240安裝的。為了測(cè)定軸的旋轉(zhuǎn)速度，另一個(gè) 轉(zhuǎn)速傳感器255是靠近軸245安裝的。旋轉(zhuǎn)速度傳感器250和255是眾所周知的利用磁力、 視覺(jué)、或其他已知方法定量旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度的裝置。如上文所述，用于匹配所述SOWC內(nèi) 部件速度的發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)速度可以通過(guò)用與所述目標(biāo)第一檔相關(guān)的檔位因數(shù)乘以軸M5的 速度得出，并且通過(guò)ETC命令至所述發(fā)動(dòng)機(jī)。一旦接近目標(biāo)速度，并且已經(jīng)根據(jù)所述目標(biāo)速 度調(diào)整了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，就可以根據(jù)從旋轉(zhuǎn)速度傳感器250和255計(jì)算出的打滑利用反饋?lái)?xiàng)， 以便精確地驅(qū)動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度從而產(chǎn)生所述零滑移條件。一旦實(shí)現(xiàn)了零滑移，所述SOWC 就可以接合，信號(hào)發(fā)送至控制系統(tǒng)230，并且所述ETC就可以被停止以便進(jìn)行正常的發(fā)動(dòng)機(jī) 控制。轉(zhuǎn)差速度反饋還可用于評(píng)估接合SOWC的企圖。當(dāng)打滑不能被控制為零，例如，如 果所述接近最大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速極限，所述發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)請(qǐng)求就可以取消或超馳，并且發(fā)動(dòng)機(jī)控 制恢復(fù)至正常參數(shù)。所述接合模式計(jì)劃用于低速度。當(dāng)操作員在SOWC處于接合時(shí)通過(guò)油門踏板輸入 競(jìng)技式啟動(dòng)車輛時(shí)，所述SOWC馬上分離。該分離使所述變速器脫離，以便通過(guò)依次的檔位 將所述車輛加速到所計(jì)劃的所述接合模式的慢運(yùn)行之外。如上文所述的ETC的發(fā)動(dòng)機(jī)控制是通過(guò)作為總控制系統(tǒng)一部分的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模 塊(ECM)控制的。類似地，變速器控制是在作為總控制系統(tǒng)一部分的變速器控制模塊(TCM) 內(nèi)完成的。在整體運(yùn)行時(shí)，所述控制系統(tǒng)可操作以綜合操作員輸入，環(huán)境條件，發(fā)動(dòng)機(jī)工作 參數(shù)，和燃燒性能測(cè)量，并且執(zhí)行算法，以便控制各種致動(dòng)器從而實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的目標(biāo)，包 括以下參數(shù)，如燃油經(jīng)濟(jì)性，排放，性能和操控性。所述控制系統(tǒng)可操作地與多個(gè)裝置連接， 通過(guò)這些裝置操作員控制或指導(dǎo)所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作。示例性操作員輸入包括加速踏板，制動(dòng) 踏板，變速器檔位選擇器，和當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)被用于車輛時(shí)的車輛速度巡航控制。所述控制系 統(tǒng)可以通過(guò)局域網(wǎng)(’LAN’)總線或控制域網(wǎng)(’CAN’)(未示出)與其他控制器，傳感器，和致 動(dòng)器通信，控制域網(wǎng)優(yōu)選允許各種控制器之間的控制參數(shù)和指令的結(jié)構(gòu)通信。所述控制系統(tǒng)可操作地與所述發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器連接，其作用是獲取來(lái)自傳感器的 參數(shù)數(shù)據(jù)，并且通過(guò)合適的接口控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的各種致動(dòng)器。所述控制系統(tǒng)接收發(fā)動(dòng)機(jī) 扭矩指令，并且根據(jù)所述操作員輸入生成需要的扭矩輸出。由控制系統(tǒng)使用上述傳感器感 測(cè)的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度，曲軸旋轉(zhuǎn)速度(’ RPM')和位置，歧管絕 對(duì)壓力，環(huán)境空氣流和溫度，以及環(huán)境空氣壓力。能夠監(jiān)測(cè)曲軸旋轉(zhuǎn)位置的傳感器可用于監(jiān)測(cè)或確定發(fā)動(dòng)機(jī)和各個(gè)氣缸在燃燒周期的各個(gè)階段中的進(jìn)程。燃燒性能參數(shù)可以包括測(cè)量 的和推測(cè)的燃燒參數(shù)，尤其包括空氣/燃料比，以及峰值燃燒壓力的位置。各種速度傳感器 分布在變速器中，用于測(cè)量和估計(jì)變速器內(nèi)不同部件的速度?？刂葡到y(tǒng)優(yōu)選包括通用數(shù)字計(jì)算機(jī)，其一般包括微處理器或中央處理器，只讀存 貯器(ROM)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，電可編程的只讀存儲(chǔ)器(EPROM)，高速時(shí)鐘，模數(shù)(A/D) 和數(shù)模(D/A)電路，以及輸入/輸出電路和裝置(I/O)以及合適的信號(hào)調(diào)節(jié)和緩沖電路。每 一個(gè)控制器具有一組控制算法，包括儲(chǔ)存在ROM中的并且被執(zhí)行以便提供每一個(gè)計(jì)算機(jī)的 相應(yīng)功能的常駐程序指令以及標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制的算法可以在預(yù)設(shè)循環(huán)中執(zhí)行。儲(chǔ)存在非易失性存儲(chǔ)裝置中的算法是 通過(guò)所述中央處理單元執(zhí)行的，并且可操作以監(jiān)測(cè)來(lái)自感測(cè)裝置的輸入并利用預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn) 執(zhí)行控制和診斷程序以控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作。循環(huán)周期可以規(guī)則的間隔執(zhí)行，例如在發(fā)動(dòng) 機(jī)持續(xù)運(yùn)行期間每隔3. 125，6. 25，12. 5，25和100毫秒執(zhí)行。另外，算法可以響應(yīng)于事件或 中斷請(qǐng)求的出現(xiàn)而執(zhí)行。本發(fā)明披露了某些優(yōu)選實(shí)施方案及其改進(jìn)形式。在閱讀和理解本說(shuō)明書的基礎(chǔ)上 可以提出其他改進(jìn)和變化。因此，要指出的是，本發(fā)明不局限于以實(shí)施本發(fā)明的最佳模式形 式披露的具體實(shí)施方案，相反，本發(fā)明包括落入所附權(quán)利要求范圍的所有實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.控制車輛動(dòng)力系的方法，該動(dòng)力系包括電動(dòng)機(jī)械的變速器，所述變速器包括無(wú)摩擦 接合可選擇的單向離合器，該離合器與內(nèi)燃機(jī)機(jī)械可操作地連接以適合于選擇性地將機(jī)械 力傳輸給輸出部件，所述方法包括監(jiān)測(cè)變速器輸出速度； 監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度； 監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)請(qǐng)求；當(dāng)存在所述發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)所述變速器輸出速度確定目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度； 將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的速度命令為所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度；當(dāng)存在所述發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)所述變速器輸出速度和所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度確定 可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度；利用所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度進(jìn)一步命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述速度以產(chǎn)生為 零的可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度；和當(dāng)所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度等于零時(shí)，接合所述可選擇的單向離合器。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中，所述確定所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度包括 在預(yù)計(jì)的換檔完成點(diǎn)確定預(yù)計(jì)的變速器輸出速度；和通過(guò)用所述預(yù)計(jì)的變速器輸出速度乘以目標(biāo)傳動(dòng)比并加上變矩器轉(zhuǎn)差速度計(jì)算所述 目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中，所述確定所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度包括通過(guò)用所述變速器輸出速度乘以目標(biāo)傳動(dòng)比、加上變矩器轉(zhuǎn)差速度并加上校正的速度 增量來(lái)計(jì)算所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度。
4.如權(quán)利要求1的方法，還包括當(dāng)所述可選擇的單向離合器接合時(shí)，停止根據(jù)所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度和所述可選擇 的單向離合器轉(zhuǎn)差速度向所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出命令。
5.如權(quán)利要求1的方法，還包括監(jiān)測(cè)先前應(yīng)用的變速器離合器的分離；和其中，所述將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述速度命令為所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度是根據(jù)所述分離 開(kāi)始的。
6.如權(quán)利要求1的方法，還包括當(dāng)所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度不能達(dá)到零時(shí)，停止根據(jù)所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速 度和所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度向所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出命令，并且放棄所述接合所述可 選擇的單向離合器。
7.控制車輛動(dòng)力系的方法，該動(dòng)力系包括電動(dòng)機(jī)械的變速器，所述變速器包括無(wú)摩擦 接合可選擇的單向離合器，該離合器與內(nèi)燃機(jī)機(jī)械可操作地連接以適合選擇性地將機(jī)械力 傳輸給輸出部件，所述方法包括監(jiān)測(cè)變速器輸出速度； 監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度； 監(jiān)測(cè)先前應(yīng)用的變速器離合器的分離；根據(jù)所述變速器輸出速度和所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度，通過(guò)用所述變速器輸出速度乘以目 標(biāo)傳動(dòng)比并且加上變矩器轉(zhuǎn)差速度來(lái)確定目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度；當(dāng)所述先前應(yīng)用的離合器分離時(shí)，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的速度命令為所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度；當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度時(shí)，接合所述可選擇的單向離合器；和 當(dāng)所述可選擇的單向離合器接合時(shí)，停止根據(jù)所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度和所述可選擇 的單向離合器轉(zhuǎn)差速度向所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出命令。
8.如權(quán)利要求7的方法，還包括根據(jù)所述變速器輸出速度和所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度確定可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度；和利用所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度進(jìn)一步命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述速度以產(chǎn)生為 零的可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度。
9.控制車輛動(dòng)力系的方法，該動(dòng)力系包括電動(dòng)機(jī)械的變速器，該變速器包括無(wú)摩擦接 合可選擇的單向離合器，所述離合器與內(nèi)燃機(jī)機(jī)械可操作地連接以適合選擇性地將機(jī)械力 傳輸給輸出部件，所述方法包括監(jiān)測(cè)指示需要的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)事件的PRNDL選擇器的第一檔選擇；根據(jù)所述第一檔選擇，啟動(dòng)所述變速器的換低速檔；監(jiān)測(cè)變速器輸出速度；監(jiān)測(cè)所述可選擇的單向離合器的轉(zhuǎn)差速度；監(jiān)測(cè)所述換低速檔包括監(jiān)測(cè)先前應(yīng)用的變速器離合器的分離；通過(guò)用所述變速器輸出速度乘以第一傳動(dòng)比，確定目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度；當(dāng)所述先前應(yīng)用的離合器分離時(shí)，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的速度命令為所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度；當(dāng)所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度等于零時(shí)，接合所述可選擇的單向離合器；和 當(dāng)所述可選擇的單向離合器接合時(shí)，停止根據(jù)所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度和所述可選擇 的單向離合器轉(zhuǎn)差速度向所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出命令。
10.如權(quán)利要求9的方法，還包括利用所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度進(jìn)一步命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述速度以產(chǎn)生為 零的可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度。
11.控制車輛動(dòng)力系的裝置，所述動(dòng)力系包括電動(dòng)機(jī)械的變速器，所述變速器包括無(wú)摩 擦接合可選擇的單向離合器，所述離合器與內(nèi)燃機(jī)機(jī)械可操作地連接以適合選擇性地將機(jī) 械力傳輸給輸出部件，所述裝置包括所述變速器包括 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸；和 變速器輸出軸；監(jiān)測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速的傳感器； 監(jiān)測(cè)所述變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速的傳感器； 控制系統(tǒng)，被設(shè)計(jì)成 監(jiān)測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速； 監(jiān)測(cè)所述變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速； 監(jiān)測(cè)先前應(yīng)用的變速器離合器的分離；通過(guò)用所述變速器輸出速度乘以第一傳動(dòng)比，確定目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度； 當(dāng)所述先前應(yīng)用的離合器分離時(shí)，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的速度命令為所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度；當(dāng)所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度等于零時(shí)，接合所述可選擇的單向離合器；和 當(dāng)所述可選擇的單向離合器接合時(shí)，停止根據(jù)所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度和所述可選擇 的單向離合器轉(zhuǎn)差速度向所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出命令。
12.如權(quán)利要求11的裝置，其中，所述控制系統(tǒng)還被設(shè)計(jì)成根據(jù)所述變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速確定可選擇的單向離合器 轉(zhuǎn)差速度；和利用所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度進(jìn)一步命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述速度以產(chǎn)生為 零的可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度。
全文摘要
一種控制動(dòng)力系的方法，包括監(jiān)測(cè)變速器輸出速度，監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度，和監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)請(qǐng)求。當(dāng)存在所述發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)所述變速器輸出速度確定目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度。將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的速度命令為所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度。當(dāng)存在所述發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)所述變速器輸出速度和所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出速度確定可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度。所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度被用于進(jìn)一步命令所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述速度，從而產(chǎn)生為零的可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度。并且當(dāng)所述可選擇的單向離合器轉(zhuǎn)差速度等于零時(shí)，接合所述可選擇的單向離合器。
文檔編號(hào)F16H59/00GK102149935SQ200980135200
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者C·J·李, F·薩米 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司